脑胶质瘤免疫学特点,及其免疫治疗的研究进展

　　脑胶质瘤占脑肿瘤的40%，是颅内常见且危害性极大的恶性肿瘤。目前胶质瘤治疗主要是以手术切除为主的综合治疗。人类肿瘤抗原专门或优先表达于肿瘤，其可引起细胞和体液免疫反应，这个发现使胶质瘤早期诊断和靶向特异性免疫治疗成为可能。人脑胶质瘤免疫治疗是一种比较有前景的治疗策略，主要包括被动免疫治疗和主动免疫治疗，其他还有放射免疫疗法、细胞因子疗法和免疫检查点阻断剂治疗等方法。

　　1.脑胶质瘤的免疫学特点

　　脑胶质瘤呈浸润性生长，与周围正常脑组织无明显界限，完全切除胶质瘤比较困难，加之血-脑脊液屏障对化疗药物的阻挡作用以及肿瘤细胞对放疗的不敏感性，故恶性胶质瘤预后较差。研究曾认为胶质瘤不可能产生有意义的抗肿瘤免疫反应，胶质瘤微环境对有效的抗肿瘤免疫反应非常不利，因为微环境中存在的胶质瘤源性因子（如转化生长因子β和必需氨基酸色氨酸代谢产物等），能使T淋巴细胞功能丧失。然而，通过多年研究，越来越多证据表明：在胶质瘤病人中存在有意义的抗肿瘤免疫反应，其可通过疫苗接种而被激活。

　　中枢神经系统相对而言是一个免疫特免区，但其仍然存在着一定的免疫反应基础：①多种免疫细胞可经血-脑脊液屏障进入中枢神经系统发挥作用。②脑脊液与鼻、咽、颈部淋巴系之间有一定关系。③部分神经胶质细胞可表达出少量主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex，MHC）和一些巨噬细胞相关表面标志物。④中枢神经系统存在微量的抗原提呈细胞。与其他正常组织细胞相比，胶质瘤细胞还存在一定免疫反应性缺陷，导致其可不断生长，临床治疗可从此处着手，通过干预肿瘤的免疫逃逸途径，对胶质瘤进行有效免疫治疗。随着免疫治疗试验进入临床领域，胶质瘤免疫治疗概念正进入一个历史新阶段。

　　2.脑胶质瘤的免疫治疗

　　2.1被动免疫治疗

　　被动免疫治疗是使用抗体、T细胞、淋巴因子，激活杀伤细胞与肿瘤浸润性淋巴细胞进行肿瘤免疫治疗，如抗体调节免疫治疗和过继细胞免疫治疗。目前，部分被动免疫治疗的研究成果已开始应用于临床。

　　2.1.1抗体在调节免疫治疗的作用：胶质瘤常规治疗方法未能完全消除肿瘤细胞。以抗体为基础的免疫疗法利用免疫系统，以其精密的特异性消除肿瘤细胞，从而增加治疗的安全性。目前正在研究的方法，包括使用抗体或抗体片段：①重定向免疫效应细胞靶向肿瘤突变。②抑制免疫抑制信号，从而刺激肿瘤细胞的免疫反应。③提供共刺激信号，以唤起肿瘤细胞的免疫靶向性。

　　对于胶质瘤，这些方法表现出非常令人信服的安全性和疗效，给现行胶质瘤标准治疗提供了一个可行的辅助性方法。抗体可与放射性同位素、细胞毒性药物或免疫毒素结合，进行肿瘤靶向治疗。贝伐单抗已进入Ⅲ期临床试验阶段，近期缓解效果明显，远期疗效有待深入研究。

　　2.1.2调节性T细胞和过继细胞在免疫治疗中的作用：调节性T细胞是一种负调控细胞，可有效抑制CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞、NKT细胞、B淋巴细胞、树突状细胞（dendritic cell，DC）以及单核细胞/巨噬细胞等免疫细胞的分化和效应功能，这是肿瘤免疫逃逸的关键因素，对调节性T细胞独特免疫抑制作用的基础研究，已使其成为有效免疫治疗的新靶点。过继细胞免疫治疗将照射的肿瘤细胞与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）注射到病人大腿皮下，随后从腹股沟淋巴节收集淋巴细胞，并在体外通过细菌表面抗原-葡萄球菌肠毒素A、抗CD3抗体和IL-2进行活化、扩增、收集淋巴细胞，再通过外周静脉回输，从而达到治疗目的。

　　Plautz等采用过继细胞免疫疗法治疗12例复发恶性胶质瘤，其中肿瘤缩小4例，2例肿瘤分别在27个月和20个月时无进展。过继回输免疫治疗主要通过向机体回输以下细胞实现治疗目的：自然杀伤细胞（natural killer，NK）、淋巴因子激活的杀伤细胞（lymphokine-activated killer cells，LAK）、细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T cell，CTL）等。

　　目前，过继细胞转移（adoptive cell transfer，ACT）治疗局限于少数黑色素瘤病人，因为从每个病人身上获取并制备内源性肿瘤激活的T细胞比较困难。40%原发性胶质母细胞瘤表面可表达表皮生长因子受体Ⅲ型突变体（epidermal growth factor receptor variant Ⅲ，EGFRvⅢ），而其在神经元、胶质细胞和血管内皮细胞等正常组织结构几乎不表达，具有较高特异性，因此，EGFRvⅢ可作为一种较理想的免疫治疗靶点，ACT可用于脑胶质瘤治疗。

　　2.2主动免疫治疗

　　主动免疫治疗是扩大宿主已存在或产生新的抗肿瘤免疫反应，包括肿瘤疫苗和抗原递呈细胞治疗。目前，主动免疫治疗尚处于临床前研究阶段。

　　2.2.1以抗肿瘤疫苗为基础的主动免疫治疗：通过接种疫苗增强对靶抗原的免疫，产生强大免疫反应，已成功阻止或消除一些疾病（如破伤风、小儿麻痹、天花、白喉、百日咳等）。免疫记忆触发激活抗原暴露在内的免疫反应还在进一步研究。最初肿瘤疫苗主要集中在细胞因子基因治疗方面，如今使用的免疫方法，通过细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4），或程序性死亡蛋白1（programmed death protein-1，PD-1）、PD-1人源化抗体，介导配体1阻断内源性T细胞抑制性通路，以及其他实体瘤试验已有令人鼓舞的结果。在此基础上，目前有一个治疗新观点：即联合主动免疫治疗和药物阻断胶质瘤病人免疫抑制微环境，以由疫苗引起一个有效的外周抗肿瘤免疫反应。

　　2.2.2以抗原递呈细胞为基础的主动免疫治疗：近年主动免疫治疗研究主要集中于抗原递呈细胞在免疫应答的作用。DC、小胶质细胞、朗汉斯巨细胞均是抗原递呈细胞，均可捕捉处理肿瘤抗原，并通过MHC递呈给T细胞受体。另外，抗原递呈细胞表面的共刺激分子B7，可与T细胞表面的CD28结合，提供给T细胞另外一个刺激信号，T细胞一旦激活，就可引起肿瘤特异性免疫反应。这种策略可应对中枢神经系统肿瘤的免疫逃逸倾向。在目前已知的各种抗原递呈细胞中，DC的抗原提呈功能最强，通过捕获、加工处理抗原，然后将抗原信息提呈给淋巴细胞，从而引起一系列免疫反应。目前，已有多种DC疫苗在实验中取得较好抗瘤效果。

　　脑内小胶质细胞（microglias，MG）可转化为DC前体细胞，在GM-CSF存在的条件下，再转化为DC。外源性可溶性抗原DC疫苗应及早应用，这样可以增加肿瘤局部微环境的DC数量并改善局部免疫抑制状态，从而增强脑内自体免疫系统的功能，获得较理想的疗效。

　　2.3放射免疫疗法（radioimmuno therapy，RIT）RIT是把单克隆抗体或其他能与肿瘤抗原结合的物质作为靶向载体，与偶联放射性同位素结合后注入体内，与肿瘤细胞相关抗原特异性结合，引起肿瘤局部放射性同位素比其他正常组织剂量高，从而将辐射量集中于肿瘤而对正常组织损伤小的一种治疗方法。Tenascinc是目前研究较多的肿瘤相关抗原靶点，采用抗Tenascinc的抗体81C6与I131结合治疗胶质瘤病人，能够大大提高生存期。

　　2.4细胞因子疗法

　　细胞因子能够刺激抗肿瘤效应细胞增殖，是一种免疫功能激活剂，被认为是免疫活性的有效调节器。应用细胞因子能够激发机体抗肿瘤免疫功能的效应作为抗癌药物已进行多年研究。γ链细胞因子是细胞因子研究最广泛的一类，包括白细胞介素（IL）-2、IL-7、IL-15和IL-21。IL-2在转移性肾细胞癌中显示较高的肿瘤消退率，是目前惟一获得FDA批准应用的细胞因子。IL-7可影响T细胞发育并能够上调转变为记忆细胞的效应T细胞。

　　临床前研究表明：应用IL-7治疗结肠癌小鼠，可增加抗癌免疫介导的细胞毒性与IFN-γ的表达，同时，小鼠肉瘤和胶质瘤模型也已经证明在IL-7干预后的肿瘤排斥反应是由CD8+T细胞介导。Ⅱ期临床研究证明应用IL-21治疗黑色素瘤病人可获得总缓解率22.5%、总体生存12.4个月和无进展生存4.3个月。虽然细胞因子疗法能够诱导广泛的效应性免疫反应，但这种强烈的抗肿瘤效应也产生较广泛毒性。在应用过继细胞转移治疗后，细胞因子疗法可作为一种辅助方法。

　　2.5免疫检查点阻断剂治疗

　　免疫检查点是免疫系统中存在具有抑制作用的信号通路，肿瘤细胞可通过该信号通路逃避免疫杀伤。免疫检查点阻断是以抗体为基础，主要包括以肿瘤抗原为靶向并引起肿瘤细胞死亡的抗体，以及防止肿瘤介导的免疫抑制的抗体。PD-1和CTLA-4是目前研究最多的两类抑制性免疫检查点。在一些胶质母细胞瘤（GBM）中，肿瘤抑制基因PTEN缺失会引起B7同系物1（B7-H1）高表达，也被称为程序性死亡配体（PDL1）。但在GBM细胞中PDL1实际表达尚不清楚。PDL1和PD-1在外周结合会导致先前的T细胞抗原活性降低以及新生的T细胞反应性降低。该过程可抑制引起外周炎症反应的自身免疫性疾病，但表达PDL1的肿瘤也可利用其抑制肿瘤微环境中的细胞毒性淋巴细胞。

　　CTLA-4是一种共抑制受体，其抑制作用主要发生在幼稚T细胞和静止性T细胞，并能够下调T细胞的效应功能和增强调节性T细胞的抑制活性。联合免疫检查点阻断治疗在抗癌治疗中已经取得显著进步，nivolumab（抗PD-1，商品名Opdivo）和Ipilimumab（抗CTLA-4，商品名Yervoy）在黑色素瘤病人的联合应用已显示较好的临床疗效。

　　3.展望

　　胶质瘤具有侵袭性强、恶性程度高的生物学特点，手术、化疗、放疗等传统方法均未取得令人满意的疗效，免疫治疗作为一种新的治疗方法，正处于由临床前模型转化到临床试验的积极研究阶段。目前，由于血-脑脊液屏障的存在，胶质瘤发病机制的复杂性，人脑内免疫环境的特殊性及现有生物医学技术的限制，胶质瘤免疫治疗还需进一步的基础和临床研究。免疫治疗只能作为综合治疗手段的一部分，不能代替手术与放化疗，但传统疗法和免疫疗法联合将有望成为最有前景的胶质瘤治疗方法。

　　来源：中国微侵袭神经外科杂志2016年11月第21卷第11期